Gravit ci csillag szat
Download
1 / 66

Gravitáció, csillagászat - PowerPoint PPT Presentation


  • 61 Views
  • Uploaded on

Gravitáció, csillagászat. W. Anderst, az Apollo-8 egyik asztronautáját megkérdezte a kisfia, hogy ki csinálta az űrhajót? -Sir Isaac Newton – válaszolta Anders. – Azt hiszem, minden ma működő gépet ő épített. (Az Apollo-8 útja során kerültek először emberek a Hold közelébe.).

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Gravitáció, csillagászat' - wright


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Gravit ci csillag szat
Gravitáció, csillagászat

W. Anderst, az Apollo-8 egyik asztronautáját megkérdezte a kisfia, hogy ki csinálta az űrhajót?

-Sir Isaac Newton – válaszolta Anders. – Azt hiszem, minden ma működő gépet ő épített.

(Az Apollo-8 útja során kerültek először emberek a Hold közelébe.)


Newton isaac 1643 1727
Newton, Isaac (1643-1727)

  • A dinamika alaptörvényeinek megfogalmazásával és az általános tömegvonzás felfedezésével lehetővé tette a földi és égi mechanika egységes magyarázatát.

  • Megmagyarázta a prizma színszórását.

  • Elkészítette az első tükrös teleszkópot.


Az ltal nos t megvonz s t rv nye
Az általános tömegvonzás törvénye

  • Bármely két test között kölcsönös vonzóerő lép fel, amely pontszerű testek esetén a két test tömegével egyenesen, a közöttük lévő távolság négyzetével fordítottan arányos:

    F = f•m1 • m2 /r2

  • Ez a tömegvonzási, vagy más néven gravitációs kölcsönhatás az anyagi testek egyik alapvető kölcsönhatási formája.

  • Az f arányossági tényezőt gravitációs állandónak nevezzük.


Cavendish k s rlete 1798
Cavendish kísérlete (1798)

  • Már Newton életében is voltak próbálkozások a gravitációsállandó mérésére, de ezek nem vezettek eredményre.

  • Ezt a feladatot Cavendish (1731-1810) oldotta meg 1798-ban, 71 évvel Newton halála után.

  • Méréseihez úgynevezett torziós mérleget használt


A gravit ci s gyorsul s t rer ss g jellege 1
A gravitációs gyorsulás térerősség-jellege 1.

Homogén térben:

F = Q •E

F = m •g


A gravit ci s gyorsul s t rer ss g jellege 2
A gravitációs gyorsulás térerősség-jellege 2.

Pontszerű, illetve gömbszerű test terében:

F = f• M• m /r2

E = f• M/r2

F = k• Q• q /r2

E = k• Q/r2



E tv s lor nd 1848 1919
Eötvös Loránd (1848-1919)

  • Az általa szerkesztett ingával 9 tizedesjegy pontossággal igazolta a súlyos és a tehetetlen tömeg arányosságát.

  • Az Eötvös-ingának nagy jelentősége van az ásványkutatásban.

  • Jelentős eredményeket ért el a kapillaritás és a mágnesesség terén is.


Az e tv s inga
Az Eötvös-inga

  • A nehézségi gyorsulás a tér minden pontjában kissé különböző irányú és nagyságú.

  • Az inga rúdjára forgatónyomaték hat.


A s lyos s a tehetetlen t meg
A súlyos és a tehetetlen tömeg

  • Tehetetlen tömeg (tehetetlenség): azt jelenti, hogy a test sebességének a megváltoztatásához erőhatás szükséges.

    F = mt• a

  • Súlyos tömeg (gravitáló képesség): azt jelenti, hogy két test kölcsönösen vonzza egymást.

    F = f• Ms• ms /r2

    Eötvös Loránd igen nagy pontossággal igazolta a kétféle tömeg egyenlőségét.


Kepler t rv nyei
Kepler törvényei

  • A bolygók ellipszispályán keringenek, amelyeknek egyik gyújtópontjában a Nap áll.

  • A Naptól a bolygóhoz húzott vezérsugár egyenlő idők alatt egyenlő területeket súrol.

  • A bolygók keringési időinek négyzetei úgy aránylanak egymáshoz, mint az ellipszispályák fél-nagytengelyeinek köbei.

    T12 : T22 = a13 : a23



Kopernikusz nikolaus 1473 1543
Kopernikusz, Nikolaus(1473-1543)

  • 1510 körül rájött arra, hogy a bolygómozgásokat egyszerűbben lehet értelmezni, ha felteszi, hogy a bolygók a Nap körül keringenek.

  • Mivel a bolygók pályáját körnek tekintette, heliocentrikus elméletét nem tudta bizonyítani.


Kepler johannes 1571 1630
Kepler, Johannes (1571-1630)

  • Prágában Tycho Brache asszisztense volt s tőle hatalmas bolygóészlelési anyagot kapott.

  • A Mars térbeli helyzetét vizsgálva rájött, hogy ellipszispályán mozog.

  • Később ezt más bolygókra is kimutatta s még két alapvető fontosságú tételre bukkant rá.

  • Munkássága a koperniku-szi heliocentrikus világ-rendszer győzelmének beteljesülését jelentette.


T vols gegys gek
Távolságegységek

  • Csillagászati egység (Cs. E.): a Föld nap körüli elipszispályája fél nagytengelyének hossza.

    1 Cs.E.= 149 600 000 km

  • Fényév: az a távolság, amit a fény 1 év alatt befut.

    1 fényév = 9,46∙1012 km = 63240,64 Cs. E.

  • Parsec: 1 ps távolságból a földpálya fél nagytengelye merőleges rálátás esetén 1’’ szögben látszik. 1 ps = 206265 cs.e. = 3,26 fényév


A naprendszer
A Naprendszer

  • Naprendszer: az a tartomány, melyben a Nap gravitációs tere dominál.

    (kb. 2 fényév sugarú gömb)

  • A Nap

  • Nagybolygók és holdjaik

  • Kisbolygók (kb. 100 000)

  • Üstökösök és meteorok

  • Bolygóközi anyag


A naprendszer keletkez se
A Naprendszer keletkezése

A Nap és a bolygók egy időben, ugyanazon folyamat eredményeképpen, a csillagközi anyag ugyanazon felhőjéből , egyszerre alakultak ki.


A nap
A Nap

  • A Nap átlagcsillag, csak sokkal közelebb van hozzánk, mint a többi csillag.

  • Átmérője: 1,4•106 km

  • Tömege: 1,98•1030 kg

  • Sűrűsége 1410 kg/m3

  • Gravitációs gyorsulás a felszínén.: 274 m/s2.

  • Átlagos felszíni hőmérséklete: 6000 K.

  • Közepes távolsága a Földtől: 149 597 900 km


A nap energiatermel se
A Nap energiatermelése

  • XIX. század eleje: közönséges égés

    (néhány ezer év)

  • XIX. század közepe: gravitációs összehúzódás (néhány százezer év)

  • XX. század eleje: radioaktív bomlás

  • Magfúzió

  • A Nap kb. 4,5 milliárd év óta változatlanul termeli az energiát. (és még 10 milliárd évig)



F zi a csillagokban c n ciklus
Fúzió a csillagokban (C-N ciklus)

  • 12C + 1H = 13N + g + 1,95 MeV

  • 13N = 13C + b+ + 2,22 MeV

  • 13C + 1H = 14N + g + 7,54 MeV

  • 14N + 1H = 15O + g + 7,53 MeV

  • 15O = 15N + b+ + 7,21 MeV

  • 15N + 1H = 12C + 4He + 4,96 MeV



A nap belseje
A Nap belseje

  • Centrális mag (r < 0,1R): itt játszódnak le a magfolyamatok.

  • Röntgensugárzási zóna: a magban keletkezett energia sugárzás formájában terjed a külső, hidegebb tér felé.

  • Konvektiv zóna: az energia nem csak sugárzás, hanem anyagáramlás útján is vándorol kifelé.


A nap l gk re
A Nap „légköre”

  • Fotoszféra: (a Nap „felszíne”, mindössze 400 km vastag) Innen érkezik a napsugárzás 90 %-a.

  • Kromoszféra:

    • protuberanciák (gázhidak)

    • itt játszódnak le a napkitörések (flerek), vagyis a kifényesedések és elhalványulások.

  • Korona: folyamatosan megy át a bolygóközi anyagba.


F ld t pus bolyg k
Föld-típusú bolygók

  • Merkúr, Vénusz, Föld, Mars

  • Lassúbb tengely körüli forgás

  • Kisebb tömeg

  • Nagyobb átlagsűrűség


Föld

  • Közepes távolsága a Naptól: 149,6 millió km.

  • Keringési periódusa: 365,26 nap.

  • Átmérője: 12756 km

  • Tömege: 6•1024 kg

  • Sűrűsége 5,52 kg/dm3

  • Gravitációs gyors.: g = 9,8 m/s2

  • Átlagos felszíni hőmérséklete: 288 K


A hold fontosabb adatai
A Hold fontosabb adatai

  • Átlagos távolsága a Földtől: 384 400 km

  • Átmérője: 3 476 km

  • Tömege: 0,012 földtömeg

  • Felületi gravitációs gyorsulása: g/6

  • Keringési és forgási periódusa: 27,3 nap.

  • Légköre nincsen

  • Kora: kb. 5 milliárd év.


A hold felsz ne
A Hold felszíne

  • Medencék (kör alakú lapos síkságok)

  • Kontinensek: a medencéknél magasabban fekvő területek, melyek fényvisszaverő képessége nagyobb a medencéknél.

  • Hegységek: a hold méreteihez képest magasak, gyakran 7-8000 méteresek.

  • Kráterek: a holdba csapódott égitestek nyomai.

  • Szakadékok: feltehetően holdrengések alkalmával keletkeztek.


A hold anyaga
A Hold anyaga

  • A holdkőzetek vizsgálata alapján a Hold kb. 5 milliárd éve keletkezett, a Földdel egy időben és ugyanazon a helyen.

  • Sötét, vasban dús bazalt: a medencék felszínén.

  • Si, Al és Ca-oxidok: elsősorban a kontinenseket fedik.


Rap ly
Árapály

  • A Hold árapálykeltő hatása 2,2-szer nagyobb,

    mint a Napé.

  • Újholdkor és teleholdkor: szökőár.

  • Első és utolsó negyedkor: vakár.


Jupiter t pus bolyg k
Jupiter-típusú bolygók

  • Jupiter, Szaturnusz, Uránusz, Neptunusz

  • Gyorsabb tengely körüli forgás

  • Nagyobb tömeg

  • Kisebb átlagsűrűség


Kisbolyg k
Kisbolygók

  • Az 1 km-nél nagyobb átmérőjű kisbolygók számát kb. 100 000-re becsülik.

  • A legnagyobb kisbolygó (Ceres) átmérője 770 km.

  • Főleg a Mars és a Jupiter között „helyezkednek el”.


St k s k
Üstökösök

  • 10 évente 2-3 üstökös figyelhető meg.

  • A Halley-üstökös periódusideje 76 év. (1986-ban volt megfigyelhető.)


Az st k s r szei
Az üstökös részei

  • Fej = mag + kóma

  • Csóva

    Mag: (1-100 km)

    Kóma: a magból napközelben kiszabaduló gáz és porfelhő.

    Csóva: a kómát a Napból kiáramló anyag (napszél) a Nappal ellentétes irányba taszítja. A csóva hossza százmillió km is lehet.


Meteoritok
Meteoritok

  • Más szóval: hullócsillag

  • Általában porszem vagy kavics nagyságú.

  • Már 1 mg nagyságú meteor is látható nyomot hagy az égen. (kb. 100 km magasságban.)

  • A Perseida meteorraj pályáján a Föld augusztus 12. körül halad át.


F ny s rny k
Fény és árnyék

  • Éjszakák és nappalok

  • A Hold fázisai

  • Napfogyatkozás

  • Holdfogyatkozás


Tellurium 1
Tellurium 1.

  • Az évszakok változását a Föld nap körüli keringése és tengelyének dőlése okozza.

  • A Tellurium olyan modell, amely a Napot, a Földet, a Holdat és ezek kapcsolatait mutatja (nem méretarányosan)


Tellurium 2
Tellurium 2.

  • A Föld Nappal átellenes oldalára szerelt félgömb az éjszakát reprezentálja.

  • A kép a december 22-i állapotot mutatja.

  • A napsugarak a déli féltekére koncentrálódnak. Ott nyár van, északon pedig tél.

  • Az északi féltekén rövidebbek a nappalok.


Tellurium 3
Tellurium 3.

  • A kép a június 21-i állapotot mutatja.

  • A napsugarak az északi féltekére kon-centrálódnak. Ott nyár van, délen pedig tél.

  • Az északi féltekén hosszabbak a nappalok.

  • Az északi sarkon 24 órás nappal van, a déli sarkon 24 órás éjszaka.



Tellurium 4
Tellurium 4.

  • Napfogyatkozásról beszélünk, amikor a Hold takarja el a Napot.

  • A holdfogyatkozáshoz hasonlóan (és ugyanazon ok miatt) ez is ritka jelenség.

  • Teljes napfogyatkozást akkor lehet megfigyelni, amikor napfogyatkozáskor a Hold az átlagosnál köze-lebb van a Földhöz s a Hold árnyékkúpja metszi a Földet.






Tellurium 5
Tellurium 5.

  • Holdfogyatkozásról beszélünk, amikor a Föld árnyéka vetül a Holdra.

  • Mivel a Föld Nap körüli és a Hold Föld körüli keringésének a síkja nem esik egybe, ezért ritka jelenség, évente egy-két alkalommal fordul elő.


A csillagok lete
A csillagok élete

Gravitációs összehúzódás: beindul a fúzió

A csillag a hidrogénjét „égeti”: (H→He)

Vörös óriás állapot: He →C,O

Fehér törpe állapot


Nagy t meg csillagok eset n
Nagy tömegű csillagok esetén…

  • Ha a csillag töme: m > 1,5mNap, akkor a vörös óriás állapot után:

    Szupernóva

    Neutroncsillag

    Fekete lyuk


Szupern varobban s
Szupernóvarobbanás

  • A csillag annyira felmelegszik, hogy a periódusos rendszer összes eleme kialakul.

  • A csillag a felesleges tömegtől a külső burok robbanásszerű szétszóródásával szabadul meg.

  • Az égbolton megjelenő új csillag fényessége összemérhető egy egész galaxis fényességével.

  • 3 szupernóva-robbanást figyeltek meg:

    1054, 1572, 1604


V r s ri s
Vörös óriás

  • A Nap kb. 5 milliárd év múlva éri el ezt az állapotot. Ekkor valószínűleg bekebelezi a Földet. (de a Vénuszt biztosan)


Feh r t rpe
Fehér törpe

  • Elfogy a He, a csillag megint összehúzódik és felmelegszik.

  • A felszíni hőmérséklet magas, de kis felülete miatt nem túl fényes.

  • Lassan kihűl és szürke, jelentéktelen objektummá válik.


Neutroncsillag
Neutroncsillag

  • A szupernóva-robbanás után megmaradó csillag a gravitáció hatására összeroppan.

  • Elegendően nagy tömeg esetén a sűrűsége olyan naggyá válik, mint az atommag sűrűsége.


Fekete lyuk
Fekete lyuk

  • Ha az anyag olyan sűrűvé válik, hogy a fény sem szabadulhat a csillag környezetéből, akkor beszélünk fekete lyukról.

  • A gravitációs hatása alapján szerezhetünk tudomást létezéséről.


Az els kozmikus sebess g
Az első kozmikus sebesség

Körsebesség

V = 7,9 km/s


A m sodik kozmikus sebess g
A második kozmikus sebesség

Szökési sebesség

V = 11,2 km/s






A tej trendszer galaktika
A Tejútrendszer (Galaktika)

  • 100 milliárd csillag

  • Átmérője: 30 kps

  • Vastagsága: 5 kps

  • A legközelebbi állócsillag (Proxima Centauri) távolsága 1,3 ps.

  • Az égbolt legfényesebb csillaga, a Szíriusz távolsága 4,2 ps.


Spir lgalaxis
Spirálgalaxis

  • A Tejútrendszer is az.

  • A másik nagy spirálgalaxis az Androméda-köd. Tőlünk 690 kps távolságra van.

  • A galaxisok galaxishalmazba tömörülnek.

  • Galaxisok száma: kb 10 milliárd




Vizsg lati m dszerek eszk z k
Vizsgálati módszerek, eszközök

  • Távcsövek

  • Tükörteleszkópok

  • Színképelemző eszközök (spektroszkópok)

  • Rádióteleszkópok

  • Műholdak


Az srobban s
Az Ősrobbanás

  • 15 milliárd évvel ezelőtt az Univerzum anyaga rendkívül sűrű és forró, valamint a robbanás állapotában volt( 1010 fok, p,n,e,e+,foton, neutrínó.)

  • A robbanást követően tágulás: a sűrűség és a hőmérséklet csökken.

  • A robbanást követő 300 000 év után: a H-ből és He-ból álló gázanyagból elkezdtek kialakulni a galaxis-halmazok és a galaxisok


A t gul univerzum
A táguló Univerzum

  • Az extragalaxisok távolodnak. A távolodási sebesség arányos a tőlünk mért távolsággal.

    Bizonyíték: a vöröseltolódás.

  • A Földet minden irányból bombázza egy 3 K hőmérsékletű rádiósugárzás. (maradványsugárzás)

  • Az Univerzum anyagának jelenlegi H/He arányát csak a forró-Univerzum hipotézissel lehet magyarázni.